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xx學院
摘 要
我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展,塑料制品的應用已經深入到國民經濟的各個部門,塑料制品與模具設計是塑料工程中的重要組成部分,是塑料工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。本文以開關面板為例,介紹了注塑模具的設計方法和流程。首先根據塑件的功能與用途用PROE軟件對零件進行三維造型、然后選擇注塑機并確定型腔數目、接著確定成型方案、總體結構設計、分型面設計、澆注系統(tǒng)設計、脫模機構設計、冷卻系統(tǒng)設計等。該設計方法對其他不同結構產品的注塑模具設計有一定的參考價值。
【關鍵詞】 注塑模;開關面板;模具設計;造型
Abstract
With the rapid development of plastics industry in china, the application of plastic products to the national economy has depted in to all departments. Plastic products and plastic mold design is an important component of the plastic industry , and also is an indispensable component. Plastic Mold is a tool for molding plastic products. Take the remote control for example, the injection mold design and process was introduced in this article. First we will use the software of PROE to design the part, Then select the molding machine and determine the number cavity, and then indentify visit programs and the overall structure ,and otherwise , sub-surface , gating system , demoulding agencies , cooling systems should be designed as the main components of the mould . The design has certain value to injection mold design of other products .?
【Key words】 Injection Mould;Shell of remote control; Design of Mould; Make a Model
- 49 -
目 錄
摘 要 - 1 -
ABSTRACT - 2 -
前 言 - 5 -
第一章 緒論 - 6 -
1.1 注塑模具設計發(fā)展的概況 - 6 -
1.2 注塑模具設計國內外發(fā)展趨勢 - 7 -
1.3塑料模具的特點 - 7 -
1.4 注塑模具設計的要求及程序 - 8 -
1.4.1基本要求 - 8 -
1.4.2基本程序 - 8 -
1.5本文的主要研究工作 - 8 -
第二章 制件結構的設計工藝性分析 - 10 -
2.1 開關面板外殼的設計 - 10 -
2.2 結構工藝性分析 - 10 -
2.3 塑件材料的性能分析 - 11 -
2.4小結 - 16 -
第三章 注射機的型號選擇和校核 - 17 -
3.4 小結 - 18 -
第四章 模具結構的分析與設計 - 20 -
4.1 總體結構 - 20 -
4.2 行腔數目及排布 - 20 -
4.3分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計 - 21 -
4.3.1分型面的設計 - 21 -
4.3.2排氣系統(tǒng)的設計 - 23 -
4.4 成型零部件設計 - 24 -
4.4.1成型零件的結構設計 - 24 -
4.4.2 成型零件的工作尺寸計算 - 25 -
4.4.3 模具型腔側壁厚度和底版厚度計算 - 27 -
4.5 脫模機構設計 - 28 -
4.5.1.脫模機構的作用 - 28 -
4.6 側向抽芯機構類型選擇與設計 - 30 -
4.6.1側向抽芯機構類型 - 30 -
4.6.2側向抽芯機構主要參數的確定 - 31 -
4.7 溫控調節(jié)系統(tǒng)的設計 - 34 -
4.7.1溫度調節(jié)系統(tǒng)設計原則 - 34 -
4.7.2冷卻水道回路的布置 - 35 -
4.8冷卻水道的計算 - 36 -
4.9 排氣結構設計 - 36 -
4.10 小結 - 37 -
第五章 澆注系統(tǒng)的設計 - 38 -
5.1主流道設計 - 38 -
5.2 分流道設計 - 39 -
5.3 澆口設計 - 41 -
5.4 冷料穴設計 - 42 -
第六章 模具相關尺寸校核 - 44 -
6.1.模具長寬尺寸 - 44 -
6.2.模具厚度(閉合高度) - 44 -
6.3.開模行程(S) - 44 -
6.4 注射膠量的計算 - 45 -
6.5鎖模力的計算 - 45 -
結論 - 47 -
參考文獻 - 48 -
致 謝 - 49 -
附圖 - 50 -
前 言
隨著社會的發(fā)展,人們對生活產品的要求也越來越廣。其中包括種類豐富的塑料產品,例如:一些電器材料、廚房用具、生活用品。不但種類多而且小形狀多樣。注塑模具設計可以根據人們的具體要求進行產品的尺寸設計,最大程度的滿足了用戶的需求。因此注塑模具設計成了當今社會發(fā)展必不可缺少的行業(yè)。目前世界上塑料的體積產量已經趕上和超過了鋼鐵,成為當前人類使用的第一大類材料。我國的塑料工業(yè)正在飛速發(fā)展,塑料制品的應用已經深入到國民經濟的各個部門,塑料制品與模具設計是塑料工程中的重要組成部分,是塑料工業(yè)中不可缺少的環(huán)節(jié)。塑料成型模具是成型塑料制品的工具。從2003年我國模具進口的海關統(tǒng)計資料可知,塑料模具占據了模具進口總量的57%,而注塑成型模具在整個塑料模具中占有很大的比例.注塑成型模具設計的好壞,決定著注塑成型制件的質量優(yōu)劣及成品率高低,也就是說,是否能加工出優(yōu)質價廉的塑料制件,在很大程度上要靠注塑成型模具設計的合理性和先進性來保證.
現(xiàn)代塑料制件生產中,合理的注塑成型工藝,先進的注塑成型模具及高精度,高效率的注塑設備是當代塑料成型加工中必不可少的三個重要因素,缺一將一事無成.本文以開關面板外殼為例,介紹了注塑模具設計流程,該流程包括工藝分析,選擇注塑機,確定成型方案,最后對該注塑機進行必要的工藝參數校核。下面就對該實例進行詳細論述。
第一章 緒論
1.1 注塑模具設計發(fā)展的概況
模具在現(xiàn)代生產中,是生產各種工業(yè)產品的重要工藝裝備,它以其特定的形狀通過一定的方式使原材料成型。塑料模是指用于成型塑料制品的模具,它是型腔模的一種類型,其地位與重要性正日益被人們所認識。
隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展,以及通用塑料與工程塑料在強度和精度方面的不斷提高,塑料制品的應用范圍也在不斷地擴大,如:家用電器、儀器儀表、建筑器材、汽車工業(yè)、日用五金等眾多領域,塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工業(yè)產品中,一個設計合理的塑件往往能代替多個傳統(tǒng)金屬結構件,加上利用工程塑料特有的性質,可以一次成型非常復雜的形狀,并且還能設計成卡裝結構,成倍地減少整個產品中的各種緊固件,大大地降低了金屬材料消耗量和加工及裝配工時,因此,近年來工業(yè)產品塑料化的趨勢不斷上升。
注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法。該方法適用于全部熱塑性塑料和部分熱固性塑料,制得的塑料制品數量之大是其它成型方法望塵莫及的。由于注塑成型加工不僅產量多,而且適用于多種原料,能夠成批、連續(xù)地生產,并且具有固定的尺寸,可以實現(xiàn)生產自動化、高速化,因此具有極高的經濟效益。
隨著工業(yè)生產的迅速發(fā)展,注塑模具設計可以根據人們的具體要求進行產品的尺寸設計,設計一副能夠生產所給塑件、結構合理、能保證制品的精度、表面質量的模具產品,最大程度的滿足了用戶的需求。塑料模具工業(yè)在國民經濟發(fā)展過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。
近年來,我國自主開發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學開發(fā)的注塑模 HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應國內模具的具體情況、能在微機上應用且價格低等特點,為進一步普及模具CAD/CAM技術創(chuàng)造了良好條件。
1.2 注塑模具設計國內外發(fā)展趨勢
為了適應大規(guī)模成批生產塑料成型模具和縮短模具制造周期的需要,模具的標準化工作十分重要,目前我國模具標準化程度只達到了20%。注射模方面關于模具零件、模具技術條件和標準模架等已經制定了一些國家標準標。比如,2005年中國模具工業(yè)產值達到610億元,增長率保持在25%的高水平,行業(yè)的生產能力約占世界總量的10%,僅次于日本、美國而位列世界第三。我國注塑模具產品的質量和生產工藝水平,總體上比國際先進水平低許多,而模具生產周期卻要比國際先進水平長許多。因此注塑模具設計成了我國當今社會發(fā)展必不可缺少的行業(yè)。
當前的任務是重點研究開發(fā)熱流道標準元件和模具溫控標準裝置;精密標準模架,精密導向件系列;標準模板及模具標準件的先進技術和等向性標準化模塊等。
1.3塑料模具的特點
熱塑性塑料注射模的特點是由塑料原材料的特性所決定的,最主要的有兩點:一是注射時塑料熔體的充模流動特性,二是模腔內塑料冷卻固化時的收縮行為,這兩點決定了注射模的特殊性和設計難度。由于塑料熔體屬于粘彈體,熔體流動過程粘度隨剪切應力、剪切速率而變化,流動過程中大分子沿流動方向產生定向;冷卻固化過程中塑料的收縮非常復雜,模腔內各部位、各方向收縮率不同,不同種類、牌號的塑料收縮率有很大差異。基于上述特點,設計注塑模首先要充分了解所加工的塑料原材料的特性,使設計的模具合理適用,并可在設計中有效利用塑料特性,如點澆口模具用于塑料鉸鏈制品。
塑料注射成型模具主要用于成型熱塑性塑料制件,近年來在熱固性塑料的成型中也得到了日趨廣泛的應用。由于塑料注射成型模具的適用性比較廣,而且用這種方法成型塑料制件的內在和外觀質量均較好,生產效率特別高,所以塑料注射模具已日益引起人們的重視
1.4 注塑模具設計的要求及程序
1.4.1基本要求
(1)合理地選擇模具結構;
(2)正確地確定模具成型零件的尺寸;
(3)設計的模具應當制造方便;
(4)充分考慮塑件設計特色,盡量減少后加工;
(5)設計的模具應當效率高、安全可靠;
(6)模具零件應耐磨耐用;
(7)模具結構要適應塑料的成型特性。
1.4.2基本程序
(1)調研、消化原始資料;
(2)選擇成行設備;
(3)擬訂模具結構方案;
(4)方案的討論與論證;
(5)繪制模具裝配草圖;
(6)繪制模具的裝配圖;
(7)繪制零件圖;
(8)編寫設計說明書。
1.5本文的主要研究工作
本文的主要工作是:
本論文根據以上資料分析,主要內容包括設計說明書一份,開關面板外殼3D造型圖及注塑模具設計2D圖紙一套。具體為:
(1) 開關面板外殼形狀的三維造型設計和外殼材料的選擇。
(2)模具的結構分析與設計包括:型腔數目及排布、分型面的選
擇與澆注系統(tǒng)的設計、成型零部件的工作尺寸計算、導柱導
向機構的設計、推出機構的設計、冷卻系統(tǒng)設計等。
具體研究的問題有:
(1)塑料收縮率的確定;
(2)模具型芯尺寸計算;
(3)分型面的選擇對外觀的影響;
(4)型腔數目排布;
(5)冷卻系統(tǒng)的設計;
(6)推出機構的設計;
(7)溫度調節(jié)系統(tǒng)設計:
第二章 制件結構的設計工藝性分析
2.1 開關面板外殼的設計
在PROE的3D零件模塊中,通過拉伸、裁減、添材料、掃描、優(yōu)化等創(chuàng)建 開關面板外殼的實體模型。
如圖所示:
圖2-1 開關面板的三維實體
2.2 結構工藝性分析
本設計制件為開關面板,如圖2-1所示,制件外表面要求美觀,因此具有很高的表面粗糙度要求,模具的加工精度要求較高,為生產的產品大量化,采用一模四腔制,凸模采用滑塊、斜銷等結構,采用點澆口,能保證產品的美觀。
2.3 塑件材料的性能分析
PC塑料粒子,PC是化學名為聚碳酸脂(Polycarbonate)的簡稱Polycarbonate ,沖擊強度高,尺寸穩(wěn)定性好,無色透明,著色性好,電絕緣性、耐腐蝕性、耐磨性好,適于制作儀表小零件、絕緣透明件和耐沖擊零件.無定形料,熱穩(wěn)定性好,成型溫度范圍寬,吸濕小,對水敏感,須經干燥處理.成型收縮率小,塑件須經退火處理。
PC樹脂的材料特性和成型工藝聚碳酸酯(PC)樹脂是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,具有突出的抗沖擊能力,耐蠕變和尺寸穩(wěn)定性好,耐熱、吸水率低、無毒、介電性能優(yōu)良,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的產品,也是近年來增長速度最快的通用工程塑料。目前廣泛應用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設備、包裝、運動器材、醫(yī)療保健等領域,隨著改性研究的不斷深入,正迅速拓展到航空航天、計算機、光盤等高科技領域。PC樹脂的應用與發(fā)展:70年代PC多用作連接器、開關等電氣、電子零件,到80年代前半期應用擴展至精密機械(照相機、鐘表)、電動工具和光學機械上,成為PC的第一發(fā)展期。80年代后半期PC的應用進一步擴大到辦公設備、汽車、激光唱片(CD),需求量大增而成為第二個發(fā)展期。進入90年代以后受經濟影響速度放緩,但在1992~1994年間仍有10%~15%的增長率。PC之所以有大的市場容量是由于它具有比較全面平衡的性能——優(yōu)良的耐沖擊性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、透明及自熄性等,因此在電氣、電子、精密機械、汽車、保安、醫(yī)療等領域成為可廣泛使用的工程塑料。90年代中期又開發(fā)出PC/ABS合金的復合化技術,更擴大了應用領域。目前PC廣泛應用于汽車、電子電氣、建筑、辦公設備、包裝、運動器材、醫(yī)療保健等領域,隨著改性研究的不斷深入,正迅速拓展到航空航天、計算機、光盤等高科技領域。PC合金改性PC/ABS合金:PC與ABS共混物可以綜合PC和ABS的優(yōu)良性能,提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強度,降低PC成本和熔體粘度,改善加工性能,減少制品內應力和沖擊強度對制品厚度的敏感性。目前PC/ABS合金發(fā)展迅速,全球產量約為80萬噸/年左右,世界各大公司紛紛開發(fā)推出PC/ABS合金新品種,如阻燃、玻纖增強、電鍍、耐紫外線等品種,尤其是在汽車工業(yè)中得到廣泛應用,另外還廣泛應用于計算機、復印機和電子電氣部件等。我國近年來也開始一定研究和生產,如上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已應用于汽車裝飾件、燈殼和耐熱電器殼體;中科院長春應用化學所開發(fā)的高耐熱、高耐熱高抗沖、高耐熱阻燃三個品級的PC/ABS合金材料已被國內數家汽車制造公司使用,用做前裝飾板、儀表板及物品箱蓋專用料等。蘭州大學研究在PC/ABS共混體系中加入高壓聚乙烯進行增容改性,得到混合物流動性好且低溫韌性與模量幾乎不受影響,適用于制作薄壁板材;國內研究人員為了降低PC/ABS兩相之間的界面能,在PC和ABS中加入抗沖擊劑MBS,合金的空沖擊度可以達到極高值,PC/ABS/MBS外觀呈象牙白、質地均勻、手感極佳。PC/PS合金:該合金為部分兼容、非晶/非晶體系。在PC中加入PS可以降低PC粘流活化能,從而改善PC的加工流動性,加入少量的PS可使PC熔體粘度大幅度下降,PS在PC中還可以起到剛性有機填料的作用,PC與PS均為透明材料,二者折射率非常接近,因此PC/PS合金透明,具有良好的光學特性。PC/PS合金組成對合金力學性能、熱性能和加工性能影響較大,隨著PS含量的增加,PC/PS體系的流動性增加,硬度、拉伸強度和沖擊強度提高,而熱變形溫度下降。當PS含量在某一值時候,沖擊強度和拉伸強度出現(xiàn)極大值。因此選擇合適的PC和PS配比,可以制得高性能的PC/PS合金。另外增容劑對PC/PS共混體系的性能有較大影響,通常選用苯乙烯,通過在PC末端引發(fā)雙鍵接枝苯乙烯,得到接枝聚合物對PC/PS共混體系有增容作用,可以大大提高PC與PS兼容性,這種材料適合制作光盤等。近年來PC/PS合金應用范圍不斷擴大,新品種不斷涌現(xiàn),如日本推出的PC/PS合金Novally x 7000, 同ABS一樣,易上漆及進行油墨印刷;日本出光石化推出不合鹵素的PC/PS阻燃合金系列,與阻燃ABS相比,具有韌性高、流動性好、剛性高、阻燃性好等特點。PC/PBT合金:PBT具有優(yōu)異的力學性能、耐化學腐蝕及易成型等特點,將PBT與PC共混制得合金材料可以提高PC流動性、改善了加工性能和耐化學藥品性。由于PBT是結晶聚合物,與PC共混時易發(fā)生相分離,界面粘結不好,因而其沖擊韌性不理想,通常加入一定量彈性體以提高共混物的沖擊強度。如熱塑彈性體乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物的鋅鹽,對PC/PBT共混體系起到增容增韌作用。另外加入一些結晶成核劑可以提高共混體系結晶度;在PC/PBT共混體系中加入少量低壓聚乙烯,可以提高共混物的流動性,對共混體系起增韌作用,并可改善合金的外觀;在PC/PBT中加入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以進一步增強兼容性并提高耐沖擊強度;PC與PBT之間發(fā)生酯化反應,可以提高其兼容性,日本科研人員用PC和PBT在酯交換催化劑存在下,制得PC/PBT共混物,綜合性能良好,而且具有較好透明性;用與PC折光率相近的玻璃纖維增強PC/PBT,不但體系綜合性能優(yōu)良,且透明性好,可以做玻璃代替材料。目前國外PC/PBT合金產品主要用于汽車保險杠、包裝薄膜材料、汽車底座和座位等。PC/PET合金:PET具有較好的力學性能和耐化學藥品性,PC/PET既有PC的剛性和耐熱性,又有PET的耐溶劑性,而且PET的加入還能改善PC的加工流動性。國內研究人員發(fā)現(xiàn),當PC/PET比例為1/3的時候,兩相之間形成了界面層,此時PC/PET兼容性最好。另外PC與PET發(fā)生酯交換反應是提高兼容性最好的辦法之一,其中催化劑種類選擇對反應影響非常大,通過研究發(fā)現(xiàn)鑭系催化劑與傳統(tǒng)的催化劑(如鈦類)相比有較高的催化活性,而且沒有副反應,同時發(fā)現(xiàn)酯交換反應主要發(fā)生于兩相界面處。在PC/PET共混體系中,加入彈性體如聚丙烯酸丁酯,可以提高合金的韌性和抗沖擊強度。 目前關于PC合金的研究與開發(fā)日新月異,還有多種PC合金不斷被開發(fā)并推向市場,尤其是聚酯共混改性PC,如PET/PCL(由乙二醇、低分子量聚己內酯和對苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)與PC共混改性;由1,4—環(huán)已烷二甲醇、乙二醇和對苯二甲酸制的聚酯與PC共混改性,可以明顯提高PC彎曲彈性模量、拉伸強度等;聚己內酯以玻璃纖維作為增強材料,用酯交換催化劑促進聚己內酯與PC進行共混改性,可以得到加工性能好、高剛性的透明材料;聚(1,4—環(huán)己烷二甲酸—1,4—環(huán)己烷二甲醇)酯改性PC,可以明顯改善PC的透明性和耐黃變性能,可以用作光盤材料;液晶聚酯改性PC,可以用來改善PC的熔融加工性能和力學性能。應用領域拓展 隨著PC合金材料的研究不斷進展,PC的應用范圍不斷擴大,以下簡要介紹一些國內PC極具開發(fā)前景的應用領域。寬波透光的光學器械:作為一種透明性能良好的工程塑料,PC作為光盤基材在全球大量使用, 不僅可以制備CD、VCD、DVD光盤,還可以適用于高密度記錄光盤的基材,尤其是PC與苯乙烯接枝生成的共聚物具有極佳的應用效果。PC片材特別適宜于制作眼鏡鏡片,在PC分子鏈中引入硅氧基團,可以提高其硬度及耐擦傷性。PC作為高折射率塑料,用于制作耐高溫光學纖維的芯材,若在PC分子鏈中的C—H鏈為C—F鏈所取代,則可以對可見光的吸收減少,能有效降低傳遞途中的信號損失。另外PC良好透光性,在透明窗材高層建筑幕墻、機場和體育場館透明建筑材料等方面應用非常普遍和具有潛力,今后重點是提高表面硬度和抗靜電性。阻燃環(huán)保的通信電器:由于PC良好電絕緣性能,廣泛應用于通信電信設備領域, 目前PC已經大量替代原有的酚醛塑料,今后重點開發(fā)阻燃PC用于通信電器領域中,因此無污染阻燃PC材料成為開發(fā)重點,溴系阻燃劑由于毒性在減少使用,而無鹵環(huán)保磷系阻燃劑會明顯降低PC的熱變形溫度和沖擊強度,因此比較適宜的是有機硅系阻劑。另外隨著通信電器輕量小型化對PC材料提出更高要求,目前PC/ABS合金就特別適宜在通信電器及航空航天工業(yè)中應用。表面金屬化的汽車部件:PC表面金屬化后具有良好的金屬光澤及高強度,廣泛應用于各種汽車零部件中,但是電鍍過程中會降低它的沖擊韌性,因此采用彈性體與PC共混改性,所合彈性體分散了致開裂應力,雖經電鍍也不會降低其沖擊韌性,因此電鍍級PC樹脂非常具有開發(fā)前景。另外表面金屬化的PC還可以作為電磁波的屏蔽材料,應用于計算機中。低殘留有害物的食品容器:工業(yè)合成PC是雙酚義型,由于合成時有微量未反應的單體雙酚A殘留在樹脂中,在作為飲用水桶和食品容器時,易被溶出而影響人們身體健康,因此要開發(fā)衛(wèi)生級的PC樹脂,用作飲水桶和其它食品容器的生產與使用,國內應用前景非??春谩7篱_裂脆化的醫(yī)療器械:PC具有諸多優(yōu)異性能,目前已應用于醫(yī)療器械中,由于其耐化學品性較差,在化學藥品存在下易引起內應力開裂,如PC在人工透析器、人工肺等醫(yī)療器械中應用要解決高溫消毒導致裂紋的老化現(xiàn)象,若克服這些缺點,PC在醫(yī)療器械中應用可迅速擴大。PC樹脂的材料性能PC(聚碳酸酯)是一種無色透明的工程塑料,具有極高的沖擊強度,寬廣的使用溫度范圍,良好的耐蠕變性、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性;且收縮率很低,一般為0.1%~0.2%。PC有很好的機械特性,但流動特性較差,因此這種材料的注塑過程較困難。在選用何種品質的PC材料時,要以產品的最終期望為基準。如果塑件要求有較高的抗沖擊性,那么就使用低流動率的PC材料;反之,可以使用高流動率的PC材料,這樣可以優(yōu)化注塑過程。PC的最大特征是非晶型透明塑料,成型后的尺寸穩(wěn)定性好,從低溫到高溫均能保持穩(wěn)定的機械強度,它的拉伸與形變特性比較接近金屬材料,存在著明顯的彈性極限。因此PC作為結構材料應用時的強度計算可以參照金屬材料的公式,在PC的開發(fā)初期曾大量用作代替金屬的輕量化透明材料。PC樹脂的成型工藝:PC樹脂的工藝特點1、聚集態(tài)特性屬于無定型非結晶性塑料,無明顯熔點,熔體黏度較高。玻璃化溫度140°~150℃,熔融溫度215℃~225℃,成型溫度250℃~320℃。2、在正常加工溫度范圍內熱穩(wěn)定性較好,300℃長時停留基本不分解,超過340℃開始分解,粘度受剪切速率影響較小。3、流變性接近牛頓性液體,表觀黏度受溫度的影響較大,受剪切速率的影響較小,相對分子質量的增大而增大。PC分子鏈中有苯環(huán),所以分子鏈剛性大。4、PC的抗蠕變性好,尺寸穩(wěn)定性好;但內應力不易消除。5、PC高溫下遇水易降解,成型時要求水分含量在0.02%以下。6、制品易開裂。PC樹脂的成型工藝控制在成型加工上,水分控制及成型加工條件之選擇是影響成型品質最重要的兩個因素,茲分述如下:A、水分控制 PC類塑膠即使用遇到非常低之水分亦會產生水解而斷鍵、分子量降低和物性強度降低之現(xiàn)象,因此在成型加工前應嚴格地控制PC樹脂之水分在0.02%以下,以避免成型品的機械強度降低或表面產生氣泡、銀紋等異常外觀。為避免水分所產生異常之情況,聚碳酸脂在加工前,應先經熱風干燥3~5h以上,溫度定為120℃,或者用除濕干燥機來處理水分。B、原料選擇 為滿足各種成型工藝的需求,PC樹脂有不同熔體流動速率的規(guī)格。通常熔體流動速率介于5~25g/10min都可適用于注塑成型。但是其最佳加工條件因注塑機種類、成型品之形狀以及PC樹脂規(guī)格不同而有相當之差異,應根據實際情況加以調整。C、注塑機選擇要點 鎖模壓力:以成品投影面積每cm2*0.47~0.48T(或每平方寸*3~5T)機臺大小:成品重量約為注塑機容量的40~60%為最佳,如機臺以PS來表示容量(盎斯)時,需減少10%,始為使用PC之容量,(1盎斯=28.3公克)。螺桿:螺桿長度最少應有15個直徑長,其L/D為20:1最佳,壓縮比宜1.5:1至30:1。螺桿前端之止流閥應采用滑動環(huán)式,其樹脂流動間隙最少應有3.2mm。噴嘴:尖端開口最少有4.5mm直徑。若成品重量為5.5kg以上,則噴嘴直徑應為9.5mm以上,另外,尖端開口需比澆口直徑少0.5~1mm,且段道愈短愈好,約為5mm。D、成型條件要點:熔融溫度與模溫:最佳的成型溫度設定與很多因素有關,如注塑機大小,螺桿組態(tài)、模具及成型品的設計和成型周期等。一般而言,為了讓塑料漸漸在熔融,在料管后斷/進料區(qū)設定較低的溫度,而在料管前段設定較高的溫度。但若螺桿設計不當或L/D值過小。逆向式的溫度設定亦可。模溫方面,高模溫可提供較佳的表面外觀,殘留應力也會較小,且對較薄或較長的成型品也較填滿;而低模溫則能縮短成型周期。螺桿回轉速度:在40~70rpm較佳,但需視機臺與螺桿設計而調整。注射壓力:根據制品壁厚程度可采取85~140kg/cm2。背壓:一般設定愈低愈好,便為求進料均勻,建議使用3~14kg/cm2。注射速度:射速度澆口設計有很大關系。使用直接澆口或邊緣澆口時,為防止日暉現(xiàn)象和波流痕現(xiàn)象,則應用較慢這射速,另外,如成品厚度在5mm以上,為避免氣泡或凹陷慢速射出會有幫助。一般而言,射速原則為薄者快,厚者慢。從注塑切換到保壓,保壓要盡量低。以免成型品發(fā)生殘留應力。而殘留應力可用退火方式來解除或減輕,條件是120~130℃約三十分鐘至一小時。料筒清掃1、在PC樹脂的成型溫度下,加入清洗料(通用級聚苯乙烯或透苯),連續(xù)射出二十至三十次。2、將射臺后退,連續(xù)將清洗料空射,直至射出的清洗料開始膨脹起泡。3、將料筒溫度重新設定到200至230℃。4、繼續(xù)將清洗料空射,直到清料熔膠溫度達到260℃且外表看起來很干凈透明。
2.4小結
這一章主要講解了開關面板外殼的造型,及工藝性分析,材料的選擇。通過對開關面板外殼的造型設計,熟練掌握了PROE軟件。通過對開關面板外殼的工藝性分析知道了塑件的結構對模具精度的要求。另外塑料材料有多種比如;PPV、PC、ABS等其中PC的性能最好,它有很好的機械強度、化學穩(wěn)定性、耐水性。
第三章 注射機的型號選擇和校核
3.1 塑膠件參數
塑件的相關技術參數見零件圖紙
塑件所采用的塑料名稱——PC
塑件的生產批量——大批量
塑件的體積和重量見表1-1
表3-1 塑件主要參數
材料密度(density)
體積(volume)
質量(mass)
1.05g/cm3
19010mm3
19.96 g
3.2 根據注塑機技術規(guī)格,選取海天 200XB注塑機
其參數如表3-2所示:
HTF250X
A
B
C
螺孔直徑
mm
50
55
60
22
20
18.3
理論容量
cm3
442
535
636
射出量
g
402
487
579
射出速度
mm/s
124
124
124
塑料化能力
g/s
23.8
28.8
34.3
射出壓力
MPa
205
169
142
螺旋回轉數
r/min
0~225
鎖模力
KN
2500
鎖模行程
mm
540
時間間隔
mm
570×570
最大板厚
mm
570
最小板厚
mm
220
頂出行程
mm
130
頂出力
KN
52
頂出根數
9
最大泵壓力
MPa
16
馬達輸出功率
KW
30
加熱器輸出功率
KW
14.85
機械外形尺寸
m
6.02×1.7×2.1
機械重量
t
8.1
貯料器容量
kg
50
料筒體積
L
570
表3-2 注塑機參數
3.3 注塑機的校核
校核型腔數目:n=>4 (3-3)
可取一模四腔制,符合采用。
3.4 小結
這一章主要完成了以下任務,塑件體積的估算、注塑機選擇、注塑機的校核。通過估算體積可以算出塑件的重量,通過估算重量來選擇注塑機的型號。
第四章 模具結構的分析與設計
4.1 總體結構
由于制品深度不大,采用雙分型面三板式結構,用四根導柱導套組成導向部件來確保動模與定模合模時能正確對中;成型部件由凹模和凸模組成,合模后便組成了模具的行腔,凹模凹模固定板用螺釘從背部固定,以便于拆裝更換,提高整個模具的壽命。凸模同樣與凸模固定板采用螺絲固定。如圖4-1所示。
圖4-1 模具結構圖
4.2 行腔數目及排布
(1)因為此塑件體積較大、塑件精度和互換性要求高,又考慮到經濟效益,因此采取一模四腔制。
(2)模具型腔在模板上的排列方式通常有圓形排列、h行排列、直線排列、及復合式排列等。
型腔的排列要基于塑件的形狀和大小來確定,型腔的布置和澆口的開設要力求對稱,而且是用一模四腔的設計,這樣可以防止模具承受偏載而產生溢料現(xiàn)象,型腔排列宜緊湊,減輕模具重量,基于以上條件在這里選擇直線排列如圖4-2所示。
圖4-2 行腔排布—直線型
4.3分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設計
4.3.1分型面的設計
模具上用以取出塑件和凝料的可分離的接觸面稱為分型面。分型的設計將影響到塑件的質量,模具的整體結構。
(1)分型面的形式 :注射模有一個分型面,也有多個分型面,分型面的形狀應盡可能簡單,以便于模具的制造和塑件的脫模。分型面的位置主要有如圖4-3所示,分型面的形狀如圖4-4所示。
圖4-3 分型面的位置
圖4-4 分型面的形狀
(2)分型面的選擇原則
① 分型面應選擇在塑件的最大輪廓處,這樣能使塑件順利脫模。
② 一般模具的脫模機構設置在動模一側,模具開模后塑件在應該停留在動模一側,以便塑件脫出。如圖4-5所示:
圖4-5 塑件在動模一側
③ 分型面的選擇要保證塑件的精度要求塑件光滑的一面不應該設計成分型面,以避免影響外觀。
④ 分型面的選擇還應該考慮到模具的側向抽拔距,由于模具側向分型是由機械式分型機構來完成的,所以抽拔距都比較小,選擇分型面應將抽芯或分型距離長的方向置于開合模的方向將小抽拔距作為側向分型或抽芯。
⑤ 分型面作為主要的排氣渠道,應將分型面設計在熔融料的流動末端,以利與模具型腔內氣體的排出。
考慮到上述條件和塑件的外觀,將分型面設置在不同的面上,以保證脫模,在PROE中采用“拉伸直線、縫合等”創(chuàng)建主分型面,如圖4-6所示:
圖4-6 分型面
4.3.2排氣系統(tǒng)的設計
從某種角度而言,注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時,必須置換出型腔內空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體。排氣系統(tǒng)是注塑模具設計的重要組成部分。
由于塑件的體積較大,且屬于薄壁件,型腔不深,分型面較長,頂桿和小型芯有較多,故不需另外增設排氣槽,利用分型面、頂桿以及小型芯等的配合間隙排氣即可,其間隙約為0.03mm,試模后若排氣不順則可另外增設排氣槽。
4.4 成型零部件設計
成型零件具備以下性能:
(1)具有足夠的強度和剛度;
(2)具有足夠的強度和耐磨性能;
(3)具有良好的拋光性能和耐腐濁性能;
(4)零件的加工性能好,可淬性好,熱處理變形小;
(5)成型零件要有足夠的位置精度和尺寸精度。
4.4.1成型零件的結構設計
(1)凹模的設計 凹模也成為型腔是成型塑件表面的形狀的模具零件,可分為以下幾種:①整體式②整體鑲嵌式③鑲嵌式④組合式。這里由于塑件前模部分形狀簡單故采用嵌式。
圖4-7凹模
(2) 型芯的設計 型芯是成型塑件內表面的模具零件,可分為以下幾種:①整體式②整體鑲嵌式③鑲嵌式④組合式在這里由于后模部分膠位高度較小,為方便加工故采用嵌式
圖4-8凸模
4.4.2 成型零件的工作尺寸計算
成行零件的工作尺寸是指成行零件上直接采用來成型塑件部位的的尺寸。
(1)影響尺寸和精度的因素
①行收縮率 塑件的尺寸變化范圍是。
②具成行零件的制造誤差應在IT7-IT8之間.模具的成行零件最大磨損應取塑件公差的1/6以下。
(2)零件鋼材的選用
選用鋼種時,應按塑件制品生產批量、塑料品種及塑件精度與表面質量要求來確定。對本設計來說,凹模和凸模均采用S55C,熱處理到HRC44-46,型芯與鑲件采用的T8鋼料,其他零件用日本的SKD61鋼料,熱處理到HRC54-58。
(3)工件工作尺寸計算
①型腔尺寸計算
=87.14. (4-2)
=87.14mm
②型芯尺寸計算
=85.11mm (4-3)
=84.39mm
scp 塑料的平均收縮率 3/4一般在0.5-0.8之間在這里取0.6
(4)深度計算
HM1=[(1+SCP)HS-+2/3]=8.08mm (4-4)
2/3-值為0.5 Hm-為凹模深度尺寸(mm)
Hs-為塑件的高度公差直徑
-凹模深度制造公差 其余符號同上
[(1+SCP)HS+2/3]=6.54
(5)模架的選擇
模架的選取應綜合考慮型腔的大小與布置、澆口形式、凸凹模結構形式、推出機構形式、合模導向機構等方面,盡量選用標準模架。在本次設計中,模具設計成一模四腔,用點澆口,利用斜滑塊外抽芯。另外,采用斜頂推出。綜合以上分析,查相關手冊GB/T12556,初步確定選用模架型號為:龍極模架:LKM FCI-4545-A80-B90-C120-L340,其中A板為80mm B板為90mmC板為120mm。如圖4-10所示:
圖4-9 香港龍記標準模架LM CI3545型
4.4.3 模具型腔側壁厚度和底版厚度計算
型腔內壁承受熔融塑料的巨大壓力,這就要求型腔有一定的強度和剛度.
因采用整體式型腔,又因塑件質量體積都比較小所以只按強度計算.
因a/l<0.41 由計算公式:
= (4-5)
材料的最大許應力 a塑件側壁所受壓力度值S型腔壁厚值(mm) 是b/l =0.4 查表可得w=0.13
廁有S= (4-6)
因此凹模的最小厚度為26mm。
4.5 合模導向機構設計
導向機構用來維持動模和定模的正確合模,合模后維持型腔的正確形式,同時導向機構可以引導動模按順序合模,防止型芯在合模過程中損壞,并能承受一定的側向力。
在這里采用導柱導向機構,導柱導向機構是指導柱與導套采用間隙配合使導套在導柱上滑動,配合間隙采用H7/h6級配合,主要導柱導套。
(1) 導柱的結構 采用帶頭直通式導柱如圖4-11所示。
圖4-10 導柱
導柱的直徑可用下式計算:
(4-7)
式中:
w━一根導柱承受模板重力(N)
l━模板重心距導柱根部距離(mm)
E━材料彈性摸量;
(2)導套
①導套形狀 為了使導柱進入導套比較順利可在側面增加通氣孔式在導柱的側壁磨出排氣槽。
②材料的選擇 可用淬火鋼T12或銅等耐磨材料制造,但其硬度應底與導柱硬度,這樣可以改善摩擦,以防止導柱或導套拉毛。
③導套的精度與配合采用H7/h6。
4.5 脫模機構設計
4.5.1.脫模機構的作用
(1)脫模機構用于把塑件從型芯或型腔內脫出的機構.由于開關面板外殼阻力最大的地方在側壁因此應把頂出位置設置在側面,離側壁約為2-3mm。與型芯和型腔的配合定為H8/h7,配合間隙可參考塑件不溢出間隙值,配合長度為20,斜頂端面和型芯的平面在同一平面上。
(2)頂桿材料選擇NAK80號鋼,頭部局部淬火硬度48-52HRC。
(3)脫模力的計算
脫模力是注塑件從動模邊的主型芯上分離時所需施加的外力。通常包括型芯包緊力、真空吸力、粘附力和脫模機構本身的運動阻力。對大多數的塑件來說,對脫模力的精確計算和測量較為復雜,因此,只能通過簡單的估算法對聽筒上下殼的脫模力進行分析計算,采用的經驗公式為Ft=AP(μcosa-sina),由于此設計中,所需的脫模力較小,其計算略。
推桿直徑的確定: (4-8)
在這里脫模力很小因此可根據所選模架來確定其斜頂尺寸寬度取d=10mm。
圖4-11斜頂抽芯定出機構布局
4.6 側向抽芯機構類型選擇與設計
4.6.1側向抽芯機構類型
一般指的模具的行位機構,即凡是能夠獲得側向抽芯或側向分型以及復位動作來拖出產品倒扣,低陷等位置的機構。
1.滑塊的設計
滑塊設計的要點在于滑塊與側向型芯連接以及注射成型時制品尺寸的準確性和移動的可靠性,滑塊分為整體式和組合式兩種?;瑝K材料常用45鋼或T8、T10等制造,要求硬度在HRC40以上。
2.導滑槽設計
導滑槽與滑塊導滑部分采用間隙配合,一般采用H8/f8?;瑝K的滑動配合長度通常要大于滑塊寬度的1.5倍,而保留在導滑槽內的長度不應小于導滑配合長度的2/3,導滑槽材料通常用45鋼制造,調質至HRC 28~HRC32,
3.滑塊定位裝置設計
由于我們采用的是后模行位的形式,根據生產的實際情況,采用行位壓板的方式,主要作用為固定與導向作用。
4.楔緊塊設計
楔緊角β應比斜導柱的傾斜角α大2°~3°。
5.斜導柱抽芯機構的結構形式
斜導柱和滑塊在模具上因安裝位置不同,組成了抽芯機構的不同結構形式。
1)斜導柱在定模上、滑塊在動模上的結構
A、設計時必須注意,滑塊與推桿在合模復位過程中不能發(fā)生“干涉”現(xiàn)象。所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側向型芯與推桿相碰撞,造成活動側向型芯或推桿損壞。
B、如果發(fā)生干涉,常用的先復位附加裝置有彈簧先復位、楔形滑塊先復位、擺桿先復位等多種形式。
2)斜導柱在動模上、滑塊在定模上的結構
3)斜導柱和滑塊同在定模上
4)斜導柱和滑塊同在動模上
4.6.2側向抽芯機構主要參數的確定
1.抽芯距S
型芯從成型位置到不妨礙塑件的脫模推出位置所移動的距離叫理論抽芯距,用S′表示。為了安全起見,實際抽芯距離S通常比理論抽芯距離S′大3~7mm,即
S = S′+(2~7)mm
本次設計中S′=1.5mm,所以S=1.5+6.5≈8mm。
2.斜頂傾斜角
斜頂傾斜角是決定斜導柱抽芯機構工作效果的一個重要參數,它不僅決定了開模行程和斜導柱長度,而且對斜導柱的受力狀況有著重要影響。決定傾斜角大小時,應從抽芯距、開模行程和斜導柱受力幾個方面綜合考慮。實際生產中,一般取=5°~15°。
本次設計取=8°。
3.斜導柱直徑d
斜頂寬度計算公式為
式中:——斜頂寬度直徑,mm;
——脫模力,N;
——側型芯滑塊受的脫模力作業(yè)線與斜頂中心線的交點到斜頂固定板的距離,mm;
——斜頂所用材料的許用曲應力,MPa;
——斜頂傾斜角。
本次模具設計中,計算如下:
=7.82mm
取d為8mm。
4.斜頂的總長度
斜頂總長度計算公式為
(5~10)mm
式中:——斜頂總長度,mm;
——斜頂固定部分大端直徑,mm;
——斜頂傾斜角;
——斜頂固定板厚度,mm;
——斜導柱工作部分直徑,mm;
——抽芯距,mm。
本次模具設計中,計算如下:
(5~10)mm=182.78mm
斜頂側向抽芯機構
4.7 溫控調節(jié)系統(tǒng)的設計
4.7.1溫度調節(jié)系統(tǒng)設計原則
注射模的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產效率及塑件的形狀和尺寸精度都有很重要的影響。注射模中設置溫度調節(jié)系統(tǒng)的目的,就是要通過控制模具溫度,使注射成型具有良好的產品質量和較高的生產率。因此,在此次設計中,對聽筒的上下殼進行溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計是必要的。在設計時綜合考慮以下選用原則:
① 冷卻水道盡量多、截面尺寸應盡量大;
② 卻水道至型腔表面距離應盡量相等;
③ 中處加強冷卻;
④ 卻水道出入口溫差盡量小;
⑤ 卻水道應沿著塑料收縮的方向設置。
此外,冷卻水道的設計還必須盡量避免接近塑件的熔接部位,以免產生熔接痕,降低塑件強度;冷卻水道要易于加工清理,一般水道直徑為6mm或8㎜左右;冷卻水道的設計要防止冷卻水的泄漏,凡是易漏的部位要加密封圈等。
4.7.2冷卻水道回路的布置
分析此模具,因為凹模采用的是整體嵌入式的,且凹模較窄長,型腔較淺,而且塑件體積也較小,故對冷卻系統(tǒng)要求不是很高。綜上所述,冷卻水道設置成單層的即可,布置如圖4-20所示。根據凹模壁厚,設計水道孔徑為8㎜。對于嵌入式凹模,需要注意凹模與模板間的冷卻水道泄漏和管道加工精度。故此設計中采用延伸接頭,穿過模具直接連在嵌入凹模上。
圖4-12冷卻系統(tǒng)
4.8冷卻水道的計算
冷卻計算:單位時間內進入模具應除去的總熱量Q,可以用參考文獻中的公式計算:
Q=W1 × a
式中 W1—單位時間內進入模具的塑料的重量g
a—克塑料的熱容量(J/g)
經計算:Q=61.8265×1.1÷1.6×130≈5525.74J
則帶走上述熱量,所需的冷卻水量按下式計算:
式中 W—通過模具冷卻水的重量(g/h)
T3—出水溫度℃
T4—入水溫度℃
K—熱傳導系數;
經計算 W≈378.997 g/h
由下式可以計算出冷卻水道的直徑:
式中 —冷卻液容重kg/cm3 =0.001 kg/cm3,
L —冷卻水道長度cm L=300mm
d—冷卻水道直徑cm
經計算d≈9.428 cm,取10mm
4.9 排氣結構設計
排氣是注射模設計中不可忽視的一個問題。在注射成型中,若模具排氣不良,型腔內的氣體受壓縮將產生很大的背壓,阻止塑料熔體正??焖俪淠#瑫r氣體壓縮所產生的熱使塑料燒焦,在充模速度大、溫度高、物料黏度低、注射壓力大和塑件過厚的情況下,氣體在一定的壓縮程度下會滲入塑料制件內部,造成氣孔、組織疏松等缺陷。特別是快速注射成型工藝的發(fā)展,對注射模的排氣系統(tǒng)要求就更為嚴格。
在塑料熔體充模過程中,模腔內除了原有的空氣外,還有塑料含有的水分在注射溫度下蒸發(fā)而成的水蒸氣、塑料局部過熱分解產生的低分子揮發(fā)性氣體,塑料中某些添加劑揮發(fā)或化學反應所生成的氣體。常用的排氣方式有利用配合間隙排氣,在分型面上開設排氣槽排氣,利用推桿運動間隙排氣等。
由于本次設計中模具尺寸不大,本設計中采用間隙排氣的方式,而不另設排氣槽,利用間隙排氣,以不產生溢料為宜。
4.10 小結
這一章主要完成了模具結構圖的草繪、行腔排部、分型面的確定、排氣系統(tǒng)的設計、等主要工作。這一章節(jié)是整個論文的核心,主要部件的設計都在這一章節(jié)里完成。
第五章 澆注系統(tǒng)的設計
澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴四個部分組成(但并不是所有的澆注系統(tǒng)都有上述四個部分)。澆注系統(tǒng)的主要作用是使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充型腔,并在填充和包壓過程中把注塑壓力充分傳遞到各個部分,以獲得組織緊密的設計。澆注系統(tǒng)設計時應遵循的原則:
(1)適應塑料的成型工藝性能。
(2)要能夠保證塑件的質量。
(3)利于型腔內的氣體的排出。
(4)避免塑料熔體直接沖擊細小型芯和嵌件。
(5)去除澆口方便且不影響塑件外觀質量。
(6)盡可能做到同步填充。
(7)盡量減小澆注系統(tǒng)的截面積和長度尺寸。
5.1主流道設計
主流道是連接注射機噴嘴和模具型腔的橋梁,是熔體最先進入型腔過程的部位,為了便于將凝料從主流道中拔出,將主流道設計成圓錐形,同時為了使熔料順利進入分流道,在主流道出料端設計圓弧過渡。因為此塑件質量外觀尺寸要求高,為了防止熔料黏住主流道,所以主流道尺寸要小一些。主流道是指從注塑機噴嘴與模具接觸的部分起到分流道為止的一段流道。由于主流道要與高溫塑料熔體及注射機噴嘴反復接觸,所以在注射模中主流道部分常設計成可拆卸更換的主流道開關面板。在臥式或立式注射機上使用的注射模中,主流道垂直于模具分型面。為了使塑料凝料能從主流道中順利拔出,需將主流道設計成圓錐形,具有2°~6°的錐角,內壁有Ra0.8μm以下的表面粗糙度,小端直徑常為4~8mm,注意小端直徑應大于噴嘴直徑約1mm,否則主流道中的凝料無法拔出。在直角式注射機上使用的模具中,因主流道開設在分型面上,故不需要沿道軸線方向拔出主流道內的凝料,主流道可以設計成等粗的圓柱形。
根據中心頂桿機械頂出,資料查得注射機噴嘴的有關尺寸為:
噴嘴孔直徑=3.0mm
噴嘴前端球面半徑=10mm
根據模具主流道與噴嘴的關系得到:主流道進口端球面半徑
R=+(1~2)mm=10+(1~2),取R=11mm
主流道進口端孔直徑
d=+0.5=3.0+0.5,取d=3.5mm
綜合上述,所以該模具可以用選用標準件,這樣便于模具的制造和降低模具的成本,還可以提高模具的加工時間。如圖4.1所示
圖4.1澆口襯套
5.2 分流道設計
分流道是主流道和澆口之間的一段流道,起分流和轉向的作用,熔料由主流道流入型腔的過渡通道,為了便于加工及凝料脫模,設計分流道原則是:
(1)分流道在保證熔體能迅速而均勻地充滿型腔的前提下,長度應盡可能的短,容 積應盡可能小。
(2)分流道的截面尺寸要大于塑件的壁厚,且對于含有玻璃纖維等流動性較差的塑料,流道截面要大一些。
(3)分流道得得表面粗糙度Ra一般為0.8μm,這樣流道內料流外層的流速較低,容易冷卻而形成凝固表皮層,有利于流道的保溫。
(4)每一級流道的尺寸要比下一級流道大10%~20%,即D=×110%~120%)。
(5)分流道與與澆口的連接處應光滑過渡,以利于熔體的流動及填充。
(6)一模多腔的應使塑件和流道在分型面上總投影面積的幾何中心與鎖模力的中心重合。這樣有利于可靠鎖模和使鎖模機構受力均勻,以防止發(fā)生溢料現(xiàn)象。
(7)當分流道較長時其末端應設置冷料穴,以防止冷料堵住澆口或進入型腔而影響塑件質量。
(8)分流道的設計要便于加工及刀具的選擇。
(9)分流道的截面形狀有圓形、矩形、梯形、U形。分流道截面形狀如表1所示
表4-1 分流道截面形狀比較
綜合上述,所以該模具的分流道可以選擇截面為圓形,直徑為5mm 的流道。如圖4.2所示。
圖4.2分流道示意圖
5.3 澆口設計
澆口又稱進料口,是澆注系統(tǒng)中連接分流道和型腔的狹窄部分,澆口指流道末端與型腔之間的細小通道,主要是提高塑料的流動速度和溫度,以及防止流入型腔的塑料側流,使熔體快速進入型腔,按順序填充,有冷卻材料得作用,常用澆口類型:直接澆口、中心澆口、側澆口、薄片式澆口、護耳式澆口、點澆口、扇形澆口。所以選用扇形澆口,一般開設在模具分型面上,易于加工,在試模過程中中便于修整。能方便地調整充模時的剪切速率和澆口封閉時間。為了提高生產效率,以及產品質量,根據本塑件的選